Почему для оборудования контроля уровня жидкости в подземных угольных шахтах важно обращать внимание на сертификацию MA

Обязательно ли датчик уровня жидкости с угольной сертификацией должен иметь сертификат MA? Ответ нельзя упрощать до утверждения, что «все датчики уровня жидкости должны проходить сертификацию». Необходимость сертификата знака безопасности угольных шахт следует определять прежде всего по тому, используется ли оборудование под землей в угольной шахте, относится ли оно к оборудованию, связанному с безопасностью производства в шахте, и включено ли оно в действующий перечень управления знаками безопасности угольных шахт.

Для датчиков уровня жидкости, устанавливаемых в подземных водосборниках, резервуарах, насосных станциях водоотлива, системах водоотлива очистных и проходческих забоев, а также в других зонах мониторинга, связанных с водой, обычно предусматриваются такие функции, как сигнализация уровня воды, совместная работа насосных агрегатов и управление водоотливом. При выборе оборудования необходимо в первую очередь соблюдать требования системы управления безопасностью шахты и технических спецификаций проекта.

В подземной среде угольных шахт присутствуют такие факторы, как влажность, пыль, вибрация, электромагнитные помехи и потенциально горючие газы. Обычные промышленные преобразователи уровня, даже при высокой точности, не обязательно соответствуют требованиям к взрывозащите под землей, электрической безопасности, конструктивной надежности и документам допуска для угольных шахт.

При закупке «место эксплуатации» следует рассматривать как первичный критерий: для наземных углеобогатительных фабрик, очистных сооружений на территории предприятия и обычных промышленных площадок оборудование можно выбирать в соответствии со степенью защиты и свойствами среды; для контролируемых зон под землей в угольных шахтах необходимо дополнительно проверить сертификат MA, сертификат взрывозащиты и конкретные требования тендерной документации проекта.

В каких случаях следует выбирать продукцию с сертификацией MA

Ориентируйтесь на фактическую зону монтажа и назначение системы

Если датчик уровня жидкости используется под землей в угольной шахте, особенно если он подключен к системе автоматизации водоотлива, системе контроля безопасности шахты или непосредственно связан с логикой пуска и остановки насосных агрегатов, заказчик проекта обычно требует наличия у изделия документов по сертификации MA, соответствующих области применения.

Если оборудование устанавливается за пределами ствола шахты, в наземном цехе обогащения угля или на независимом объекте хранения жидкостей на территории предприятия, необходимость сертификата MA определяется чертежами проектной организации, техническим соглашением с владельцем и требованиями местных надзорных органов. В таких условиях чаще всего ключевыми являются степень защиты, коррозионная стойкость и совместимость выходного сигнала.

Нельзя судить о соответствии требованиям только по наличию в названии продукта таких обозначений, как «специально для угольных шахт» или «шахтный». Специалисты по закупкам должны проверять номер сертификата, организацию-владельца сертификата, модель изделия, срок действия и область применения, чтобы убедиться, что заказываемая модель входит в перечень моделей, охватываемых сертификатом.

Сертификат MA и сертификат взрывозащиты нельзя смешивать

Сертификат MA является важным документом допуска в системе управления знаками безопасности угольных шахт и акцентирует соответствие продукции требованиям для применения в угольных шахтах. Сертификат взрывозащиты главным образом подтверждает, что оборудование соответствует соответствующему виду и уровню взрывозащиты; цели управления и границы применения этих документов не полностью совпадают.

Для мест установки с взрывоопасной средой помимо требований MA необходимо также проверять маркировку взрывозащиты, температурный класс, конструкцию клеммного отсека и устройства кабельного ввода. Наличие только обычной степени защиты IP65 или IP67 не заменяет требования по взрывозащите.

При инженерных закупках следует требовать от поставщика каталог продукции, сертификат соответствия, материалы испытаний, квалификационные документы и описание соответствующей модели, а также архивировать эти материалы. Для точек измерения уровня, связанных с защитными блокировками, рекомендуется повторно сверять маркировку на шильдике и модель по договору на этапе приемки поставки.

Основные параметры выбора датчиков уровня жидкости с сертификацией MA

Сначала определите принцип измерения и совместимость со средой

При мониторинге уровня воды в шахтных системах водоотлива и водосборниках широко применяются погружные гидростатические преобразователи уровня, подходящие для непрерывного измерения уровня. Для условий с большим количеством пены, заметными колебаниями поверхности жидкости или сложной конструкцией емкости также можно оценить применение радарных, ультразвуковых или поплавковых выключателей в зависимости от фактических условий.

Следует уточнить, является ли измеряемой средой чистая вода, шахтная вода, сточные воды с содержанием песка и шлама или коррозионно-активная жидкость. Среды с высоким содержанием взвешенных частиц могут вызывать заиливание зонда, а для сильноагрессивных сред необходимо учитывать стойкость смачиваемых материалов, таких как нержавеющая сталь 316L и PTFE.

Диапазон измерения не следует механически выбирать по общей глубине резервуара. Обычно его определяют комплексно с учетом минимального уровня, максимального уровня, монтажного запаса и возможных колебаний уровня воды. Например, при фактическом диапазоне изменения уровня от 0 до 5 метров, в зависимости от способа монтажа можно выбрать диапазон от 0 до 6 метров или от 0 до 10 метров.

Ключевые моменты применения датчиков уровня 24VDC во влажной среде

24VDC является распространенным способом питания промышленных датчиков уровня жидкости и может использоваться во влажной среде при условии, что сам датчик, клеммная коробка, кабельный ввод и способ монтажа в совокупности соответствуют требованиям площадки по водонепроницаемости, влагозащите и электрической безопасности.

Степень IP датчика отражает только защитную способность корпуса в определенных условиях испытаний. При длительном погружении кабеля, скоплении воды в местах соединений или повреждении кабеля даже высокий номинальный класс защиты может не предотвратить дрейф сигнала, короткое замыкание или повреждение оборудования вследствие попадания воды.

Рекомендуется использовать экранированные кабели и выполнять нормативное заземление экрана, прокладывая силовые и слаботочные линии раздельно. Для наружных насосных станций или насосных помещений с высокой влажностью клеммные коробки не должны иметь направленных вверх отверстий; также следует предусмотреть соответствующую капельную петлю, чтобы снизить риск проникновения конденсата в оборудование по кабелю.

Как согласовать тип сигнала с системой управления

Выход 4-20mA подходит для непрерывного мониторинга на больших расстояниях

Датчики уровня жидкости 4-20mA обладают высокой помехоустойчивостью, возможностью передачи на большие расстояния и удобством подключения к PLC или цифровым индикаторам. В шахтных насосных станциях, при прокладке длинных кабелей или в зонах с заметными электромагнитными помехами 4-20mA по-прежнему является распространенным инженерным решением.

Сигнал 4-20mA в принципе не рекомендуется произвольно подключать параллельно к нескольким входным устройствам. Неправильная обработка входного сопротивления нескольких контуров, конфигурации питания и способа изоляции может привести к аномальному распределению тока, ошибкам индикации или неисправности контура; необходимо выполнять корректное распределение с помощью изоляторов сигнала или распределителей питания.

В двухпроводных изделиях питание и сигнал передаются по двум общим проводам, что делает проводку относительно простой и подходит для большинства стандартных сценариев сбора аналоговых сигналов. Четырехпроводные изделия обычно имеют независимые цепи питания и выхода, что упрощает конфигурацию при применении специальных функций, сложных сигналов или более высоких нагрузок.

Можно ли напрямую управлять водяным насосом с помощью релейного выхода

Выключатели уровня с релейным выходом могут использоваться для сигнализации высокого уровня, защиты от низкого уровня или формирования сигнала пуска и остановки насосного агрегата, однако нельзя по умолчанию считать, что они могут напрямую приводить в действие мощный водяной насос. Необходимо предварительно проверить допустимую нагрузку контактов реле, мощность двигателя, пусковой ток и конструкцию цепи контактора шкафа управления.

Как правило, релейный выход датчика больше подходит в качестве управляющего сигнала для промежуточного реле, входа PLC или катушки контактора, после чего соответствующая требованиям цепь управления двигателем обеспечивает запуск, остановку и защиту насоса от перегрузки.

Для систем шахтного водоотлива также следует комплексно учитывать ручное и автоматическое переключение, сигнализацию сверхвысокого уровня, чередование основного и резервного насосов, обратную связь о неисправностях и защиту от обрыва линии. Датчик уровня является лишь одним звеном цепи управления; полная система требует проектирования блокировок и наладки профессиональными специалистами в соответствии со спецификациями проекта.

Что необходимо проверять при закупке и приемке

Создание замкнутого цикла от технического соглашения до ввода в эксплуатацию

Перед закупкой датчиков уровня для угольных шахт необходимо однократно уточнить место установки, наименование среды, диапазон измерения, точность, способ питания, выходной сигнал, присоединение к процессу, длину кабеля и требования к взрывозащите или сертификации MA. Чем полнее информация, тем выше вероятность избежать проблем с невозможностью монтажа или подключения к системе после поставки.

При приемке поставки следует в первую очередь сверить модель на шильдике, диапазон, выходной сигнал, питание и сведения сертификата, а также проверить целостность внешнего вида зонда, оболочки кабеля, уплотнительной конструкции и комплектующих. Для изделий с разными диапазонами, например от 0 до 10 метров и от 0 до 20 метров, необходимо проверять каждую единицу в соответствии с договором во избежание смешанной или ошибочной поставки.

Перед вводом в эксплуатацию рекомендуется провести проверку без нагрузки и имитационное испытание уровня жидкости, наблюдая за соответствием нулевой точки 4mA, полного диапазона 20mA и правильностью срабатывания сигнализации. Если системе необходимо использовать сигнал уровня для автоматического водоотлива, также следует провести комплексную наладку совместно с PLC, шкафом управления и насосными агрегатами по всей технологической цепочке.

Компания Xi'an Shenghongchuang Instrumentation Co., Ltd. может, исходя из фактических условий шахтных водосборников, водоотлива насосных станций и промышленного оборудования для хранения жидкостей, предложить преобразователи уровня, выключатели уровня, интеллектуальные цифровые индикаторы управления и сопутствующие решения по обработке сигналов. Перед закупкой предоставьте информацию о зоне установки, среде, диапазоне, питании и квалификационных требованиях проекта, чтобы подтвердить подходящую модель, комплект документации и срок изготовления по индивидуальному заказу.